网络原理与技术教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:北京希望电子出版社

作者:吴礼发

出品人:

页数:336

译者:

出版时间:2002-9-1

价格:27.00

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787900101501

丛书系列:

图书标签:

• 网络原理
• 计算机网络
• 网络技术
• 数据通信
• TCP/IP
• 网络协议
• 网络工程
• 网络基础
• 计算机科学
• 信息技术

图书简介：深入解析现代数据中心架构与性能优化 书名： 现代数据中心：架构、部署与性能调优实战 目标读者： 本书面向系统架构师、网络工程师、云计算平台开发者、数据中心运维专家，以及对企业级基础设施前沿技术有浓厚兴趣的高级技术人员。它假设读者已经具备扎实的计算机基础知识，对操作系统、虚拟化和基础网络概念有所了解，但希望深入掌握构建、管理和优化大规模、高可用、高密度的现代数据中心所需的前沿技术栈和工程实践。 --- 第一部分：数据中心基础理论与演进（The Fundamentals of Modern Data Centers） 本部分旨在为读者构建一个全面、现代的数据中心认知框架，超越传统的集中式机房概念，聚焦于分布式、软件定义的环境。 第一章：数据中心范式转变与云原生驱动 从传统IDC到超大规模部署： 探讨摩尔定律放缓背景下，企业级IT对资源利用率、可编程性和弹性的迫切需求如何推动数据中心架构的根本性变革。 软件定义一切（SDx）： 深入解析SDN（软件定义网络）、SDS（软件定义存储）和SDDC（软件定义数据中心）的核心理念、技术堆栈及其对传统硬件依赖的解耦作用。 微服务与容器化基础设施的适配性挑战： 分析微服务架构对底层基础设施提出的更高吞吐量、更低延迟和更细粒度资源调度的要求，以及Kubernetes等容器编排系统如何成为新一代数据中心控制平面的基石。 第二章：物理层面的能效与密度优化 高密度机柜设计与散热技术： 详述液冷（冷板式、浸没式）技术在应对HPC和AI工作负载中高功耗CPU/GPU集群时的工程挑战与解决方案，对比传统风冷的气流管理极限。 电力架构的冗余与效率： 详细分析三相配电系统、模块化UPS（Uninterruptible Power Supply）的选择标准，以及PUE（Power Usage Effectiveness）的实际测量方法与持续优化策略。 结构化布线与光电融合趋势： 探讨在数据中心内部署中，如何利用高密度光纤配线架（ODF）和MPO/MTP连接技术实现快速部署和链路追踪，并分析光模块（如QSFP-DD、OSFP）在不同传输距离上的应用场景。 --- 第二部分：网络架构与高性能互联（High-Performance Interconnects） 本部分是全书的核心，专注于构建支持东西向流量爆发和低延迟通信的数据中心网络骨干。 第三章：大规模叶脊架构（Leaf-Spine Fabric）的深入剖析 CLOS网络的数学基础与扩展性： 详细介绍多级CLOS拓扑的结构优势，包括无阻塞带宽的实现原理、容错能力（ECMP的有效负载均衡机制）。 二层与三层网络的抉择与融合： 对比传统的基于STP/TRILL/SPB的二层扩展方案与现代主流的IP Fabric（基于BGP/EVPN）方案。重点分析VxLAN/EVPN在跨集群、跨数据中心隧道技术中的关键作用，以及其控制平面（BGP EVPN）的报文交互细节。 网络虚拟化与隧道封装开销： 剖析VxLAN、Geneve等封装技术对数据包头部增加的开销，以及如何在主机层或隧道终结点（VTEP）进行高效处理，确保性能不显著下降。 第四章：下一代交换机操作系统与数据平面编程 基于ASIC的转发机制： 介绍P4语言和eBPF技术在数据平面可编程性上的革命性影响，探讨如何利用可编程芯片（如Broadcom Tomahawk/Jericho系列）实现定制化的负载均衡、流监测和安全策略下发。 BGP与路由收敛优化： 深入研究eBGP在数据中心内部的部署模式（如全互联、子网划分），以及如何通过路由反射器（Route Reflector）和快速路径恢复机制（Fast Reroute, FRR）来最小化路由变化导致的业务中断时间。 RDMA over Converged Ethernet (RoCE) 的挑战与部署实践： 详述RoCEv2如何通过无损以太网实现低延迟存储和计算集群互联，重点分析PFC（Priority Flow Control）和ECN（Explicit Congestion Notification）在维持无损网络环境中的配置要点和潜在的死锁风险。 --- 第三部分：存储与计算资源池化（Resource Pooling and Abstraction） 本部分关注如何将底层硬件资源抽象化、池化，并以服务形式高效交付给上层应用。 第五章：分布式存储架构与数据韧性 超融合基础设施（HCI）的演进： 分析HCI如何整合计算、存储和网络资源，并重点探讨其核心软件层（如数据去重、复制、纠删码的实现）。 NVMe over Fabrics (NVMe-oF) 的性能优势： 详细对比iSCSI/FC与基于TCP/RDMA的NVMe-oF在IOPS和延迟方面的差异，并实战演练如何利用Target/Initiator框架搭建高性能块存储服务。 对象存储与冷数据管理： 探讨Ceph、MinIO等对象存储系统的内部一致性模型、数据分片策略，以及如何设计生命周期策略将不常访问的数据透明地迁移至低成本介质。 第六章：虚拟化与容器运行时的高效集成 轻量级虚拟化技术（Kata Containers, gVisor）： 分析在安全隔离需求日益增长的背景下，如何利用用户空间内核（User-space Kernel）或基于Hypervisor的容器运行时来平衡容器的轻量化特性与传统VM的隔离强度。 高性能网络虚拟化： 深入研究SR-IOV、DPDK（Data Plane Development Kit）在数据包快速路径中的应用，以及这些技术如何绕过内核协议栈，直接将网络I/O推送给用户态应用，以实现线速转发。 资源调度与QoS保证： 阐述Kubernetes的资源请求/限制（Requests/Limits）机制与底层Cgroups的映射关系，并探讨在异构集群（CPU/GPU混布）中如何实施公平调度算法。 --- 第四部分：监控、自动化与弹性运维（Observability and Automation） 现代数据中心必须是自愈合、可预测的。本部分聚焦于操作和维护的工程化实践。 第七章：全栈可观测性体系的构建 指标、日志与追踪（Metrics, Logs, Traces）的采集与关联： 详述Prometheus/Thanos在时间序列数据采集上的架构设计，以及ELK/Loki栈在非结构化数据处理上的优势。重点讲解分布式追踪系统（如Jaeger/OpenTelemetry）如何帮助定位跨越微服务边界的性能瓶颈。 网络遥测（Telemetry）的变革： 介绍从传统的SNMP/Syslog向流式遥测（Streaming Telemetry，如gNMI）的迁移，以及NetFlow/sFlow与Streaming Telemetry在流量可视化和异常检测上的区别与互补。 AIOps的初步应用： 探讨如何利用机器学习模型对收集到的海量数据进行基线学习，实现对网络抖动、容量瓶颈的提前预警，并自动化关联故障根因分析。 第八章：基础设施即代码（IaC）与自动化部署 配置管理工具的选型与最佳实践： 详细对比Ansible, SaltStack, Chef在配置漂移（Configuration Drift）管理上的优劣，强调幂等性设计的重要性。 网络基础设施的自动化部署： 介绍NetDevOps理念，以及如何使用Terraform或Crossplane等工具来声明式地配置交换机（通过Netconf/RESTConf）和云资源。 自动化修复与持续集成/持续部署（CI/CD）： 设计一个基于GitOps原则的数据中心变更流程，确保所有基础设施变更都通过版本控制、自动化测试和蓝绿部署策略进行验证，以确保系统的稳定性和可审计性。 --- 总结与展望： 本书旨在提供一个实用的“蓝图”，指导技术团队从传统的、孤立的IT组件，转型为集成化、高弹性的、由软件驱动的现代数据中心。通过对物理架构、核心网络协议、存储抽象层以及智能化运维的系统性阐述，读者将能够掌握设计和运营下一代基础设施的关键能力。

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